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兼具高能量密度和高安全性的准固态可充电锂离子电池新体系
关键词：兼具高能量密度和高安全性的准固态可充电锂离子电池新体系 针对现有锂离子电池体系在能量密度与安全性上的瓶颈，王治宇、邱介山教授团队利用凝胶电解质中硫化锂正极与硅负极之间的稳定多电子氧化还原反应，在实现高能量密度（506-802 Wh kg-1）的同时，从原理上根除了高活性金属锂负极或释氧正极对电池寿命与安全性的影响，发展了一类具有本质安全性的高能量准固态锂离子电池新体系。获得的软包电池在过热、内/外部短路、机械穿刺/切割及水/氧破损等滥用条件下均具有良好的稳定性，且可在-20 至 60oC 宽温区内正常工作。在联用原位紫外光谱、原位 X 射线衍射及原位电化学阻抗谱深入理解揭示其多硫化物介导反应机理基础上，发展了限域空间内构建导电吸附-催化双功能活性位点，提升电池在低离子迁移率凝胶电解质中氧化还原反应效率的有效策略。此项工作为弥补二次电池安全性与能量密度之间的鸿沟，发展高可靠性、高环境适应性的新型电池提供了新的思路，在载人交通工具、空间技术、植入医疗等对储能技术安全性、可靠性需求突出的领域极具应用前景。
大连理工大学
2021-04-13
东南大学三项存内计算研究成果发表于固态电路领域顶会ISSCC
日前，2023年度第70届IEEE国际固态电路会议 (International Solid-State Circuits Conference，ISSCC)在美国举行。东南大学电子科学与工程学院国家ASIC工程中心杨军教授、司鑫副研究员和蔡浩副教授的三项存内计算研究成果在本届会议上发表并作了大会报告。东南大学是本届ISSCC在存储器、存内计算领域报道最多的单位。
东南大学
2023-03-03
一种非均匀吸收率固态热机光－电转化或热－电转化装置和方法
本发明公开了一种非均匀吸收率固态热机光?电转换或热?电转换装置和方法，该装置包括透镜、旋转遮光板、固态热机、桥式整流电路以及可充电电容；固态热机为由导电膜、热释电膜和导电振动膜依次粘连复合而成的工质，导电膜局部表面覆盖一层着色涂料；光波经透镜后产生的聚焦光束经旋转遮光板的调制形成光脉冲，光脉冲照射在导电层表面周期性加热固态热机，在光波照射下的固态热机的导电层上形成高能量密度空间和低能密度空间，高、低能量密度空间相接触的位置形成突变的热梯度，产生应力突变强化了光能或热能向机械能转化的效应，促进固态热机发生热释电效应，输出交流电经桥式整流电路后向可充电电容供电。热电转换效果好，经济成本低。
东南大学
2021-04-11
一种基于光子晶体高弹态法制备高质量透明制件的成形方法
本发明属于塑料加工成形技术领域，并公开了一种基于光子晶 体高弹态法制备高质量透明制件的成形方法，包括以下步骤：1)准备 材料；2)获取加工条件：利用热重分析法获得光子晶体的分解温度， 利用差示扫描量热法获得材料的玻璃化转变温度和粘流转变温度：3) 准备模具；4)加入材料；5)升温加热：升温加热使光子晶体进入高弹态， 并保温以保证光子晶体完全转化为高弹态；6)保压降温：升压使光子 晶体相互结合，然后停止加热并保压，随模
华中科技大学
2021-04-14
新型纳米晶种材料及其在轻合金中的应用
轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段，铝合金是其轻量化首选，但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求，制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题，突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。
本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口，发明系列纳米晶种材料，提出纳米晶种技术，已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。
传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题，山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。
Al-P系纳米晶种：①节能减排：与传统工艺相比，避免了P2O5有毒气体排放，简化工序，节能降耗。②产品质量提升：实现了初晶硅尺度及构型高效调控，铝活塞铸件抗拉强度提升0%，体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化：可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。
AlTiC-B系纳米晶种：①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题，有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性，解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能：与传统Al-Ti-B相比，使A356合金屈服强度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。
获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖，纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖，硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖，富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖，高效Al-P中间合金及其变质处理
山东大学
2021-05-11
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 10线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。 研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。
南开大学
2021-02-01
耐蚀铁基形状记忆合金石油天然气管接头
成果描述：国内油气田站场生产管线用钢管腐蚀都十分严重，干扰正常生产，每年损失为3亿，耗资巨大，主要腐蚀部位为管子接头处。本成果研究出一种铁基形状记忆合金新型功能材料和管接头部件的生产工艺，为油气田提供了一种既耐腐蚀又密封耐高压免焊接、免补口的管道连接的新技术，包括配套的新材料、新方法和新装备。本成果也可用于化工流程、家用纯净水管道的方便连接。市场前景分析：石油天然气站场管线、化工厂管道连接、机械装备压力油管、家用饮用水管的连接。与同类成果相比的优势分析：1、铁基形状记忆合金管接头抗拉强度≥700Mpa,屈服强度≥350Mpa，延伸率＞20%，回复应力＞200 Mpa。 2、良好的耐腐蚀性能，能抵抗油气开采产生的深井地下水（卤水）的腐蚀。 3、耐压不低于20 Mpa，可满足石油天然气地面管线的要求。 4、相对于目前焊缝腐蚀寿命提高2～3倍。 5、接头化学成分稳定，输送的饮用水可达到直接饮用的卫生标准。 国际先进。
四川大学
2021-04-11
集成电路板（PCB）微型纳米晶硬质合金钻头
成果描述：针对微钻在使用过程中失效的主要形式和原因，纳米粉在烧结成微钻硬质合金的过程中，出现WC晶粒异常长大，带来性能的明显降低这个问题，研究了添加特种晶粒长大抑制剂的作用和烧结过程优化研究。现已能批量生产Ф3.75标准微钻生产用纳米晶硬质合金棒材，该棒材强度高、硬度高、寿命长、加工性能好、实物质量水平已达同类产品（三菱、东芝、SANDVICK）的先进水平。市场前景分析：硬质合金生产厂家生产纳米硬质合金制品，特别是为国内需求量巨大的高密度印制电路板钻孔用微钻的硬质合金棒材的生产。 2005年消耗量超过1000万只的PCB企业有16家，超过500万只的企业近40家。国内PCB行业2005年消耗微钻总量在4亿只以上，采购资金超过40亿元，微钻使用寿命短和钻机换刀频繁已成为制约整个PCB业提升利润空间和产出效率的瓶颈。市场迫切需要钻孔质量好、使用寿命高、价格适中的PCB微钻产品。目前国内PCB微钻生产用硬质合金棒材每年需求量约200万公斤，一半以上需要进口，需求量巨大。与同类成果相比的优势分析：横断面弯曲强度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相组织为A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 国内领先。
四川大学
2021-04-11
具有优良磁性能的FETBBSI系非晶合金及其制备方法
本发明公开了一种具有优良磁性能的FeTbBSi系非晶合金及其制备方法。 该系非晶合金的化学分子式为Fe100-x-y-zTbxBySiz，其中x、y和z分别为Tb元素、 B元素和Si元素的原子百分数，100-x-y-z为Fe元素的原子百分数，1≤x≤25， 20≤y≤25，0≤z≤10。该合金的制备方法如下：将工业纯金属原料以及FeB合 金按合金配方配料，采用磁悬浮感应熔炼成母合金，然后用单辊甩带法制得非 晶薄带。本发明铁基非晶合金具有高的磁致伸缩系数，软磁性能优良，同时成 分简单，并拥有良好非晶形成能力。本发明的FeTbBSi系非晶合金可以广泛应 用于结构材料和软磁材料等方面。
浙江大学
2021-04-11
一种含铜的耐热镁锡合金及其制备方法
本发明涉及一种含铜的耐热镁锡合金及其制备方法，该耐热合金的组分由镁、锡、铜、锰四种元素或镁、锡、铜、锰和铝五种元素组成；各组分的质量百分比为：锡：6～8％、铜：1.8～2.5％、锰：0.5～1％、铝：0～2.5％，其余为镁。该合金制备方法包括熔炼、均匀化及固溶热处理、时效热处理三个步骤。本发明合金组织由晶界连续分布的高熔点金属间化合物和晶内均匀弥散析出的沉淀相组成，合金成分不含稀土元素和贵金属元素，且熔炼工艺简单。本发明合金晶界硬度可达140HV以上；在200℃下时效峰值时晶内基体硬度可达到78HV，时效700小时硬度仍保持在75HV左右，高温组织稳定，耐蠕变性能好，具备商用潜力。
四川大学
2021-04-11